影響塑料防盜瓶蓋尺寸的因素分析

飲料中廣泛應用的塑料防盜瓶蓋的生產工藝主要有注塑和壓塑兩種，兩種工藝各有優(yōu)缺點。注塑工藝能加工各種異形蓋，且成型工藝窗口較大；壓塑工藝在生產能耗及模具維護靈活性等方面更有優(yōu)勢。不管哪種工藝，要達到塑料防盜瓶蓋的良好的密封、開啟等使用性能，必須要保證精確的瓶蓋尺寸。

瓶蓋注塑工藝

1.1注塑工藝流程

注塑成型是借助螺桿的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內，經冷卻定型后取得瓶蓋的工藝過程。主要包括合模、注射、保壓、冷卻、開模頂出五個階段。

1.2影響瓶蓋尺寸的注塑工藝參數(shù)

1.2.1 保壓壓力與時間

左圖為瓶蓋重量隨保壓時間的變化

右圖為重量增加后體積的變化

通過試驗數(shù)據(jù)分析，如圖所示，隨著保壓時間的增加，瓶蓋的重量逐漸增加，從而導致體積變大（尺寸變大）。同樣的，隨著保壓壓力的增加，相同時間內的原料重量增加，瓶蓋的重量隨之增加，會導致體積變大（尺寸變大）。

在以上過程中，瓶蓋的密度始終保持不變。

1.2.2 冷卻時間

不論直觀分析還是從試驗數(shù)據(jù)看，隨著瓶蓋在模具內冷卻時間的增加，瓶蓋的溫度會明顯呈現(xiàn)直線下降的變化。而瓶蓋在脫模后的冷卻，同樣存在此現(xiàn)象，只是減小相同的溫度需要的時間會更長。也就是說在相同的時間內，模具內的冷卻效果遠遠好于脫模后冷卻。

冷卻的速率（℃/min）會影響瓶蓋的密度，隨著冷卻速率的增加，瓶蓋的密度逐漸減小。也即，冷卻時間增加，克重不變，密度減小，則體積變大（尺寸變大）。

1.2.3 原料溫度

隨著原料溫度的增加，如果冷卻時間保持不變，得到的瓶蓋溫度會更高，脫模后經過自然冷卻，由于熱脹冷縮原理，體積會變小（尺寸變?。６蠝囟葘淖⑺茉O備參數(shù)有螺桿溫度和模具溫度。

瓶蓋壓塑工藝

2.1壓塑工藝流程

壓塑成型過程是先將塑料顆粒在擠塑機內高溫熔化，從噴嘴擠出后由刮刀將融化的塑料切割為重量均勻的料丸，再將料丸投入模具的型腔內，通過模具的合模成型，冷卻后脫模完成一個循環(huán)。主要包括擠出、刮料、投料、合模成型 、 冷卻、脫模六個階段。

2.2影響瓶蓋尺寸的壓塑工藝參數(shù)

2.2.1 冷卻時間

壓塑工藝中，冷卻時間主要靠設備的轉速（即生產速度）來調節(jié)。生產速度越慢，冷卻時間越長，得到的瓶蓋溫度越低，熱脹冷縮后，瓶蓋尺寸相對越大。

2.2.2 原料溫度 

隨著原料溫度的增加，相同的冷卻時間下，得到的瓶蓋溫度越高，熱脹冷縮后，瓶蓋尺寸相對越小。

2.2.3 模具溫度 

模具溫度設定越高，相同冷卻時間下，瓶蓋在模具內的冷卻效果越差，得到的瓶蓋溫度越高，熱脹冷縮后，瓶蓋尺寸相對越小。

2.2.4 瓶蓋重量 

通過大量的試驗數(shù)據(jù)顯示，隨著瓶蓋重量的增加，得到的瓶蓋溫度會增加，使得瓶蓋尺寸變小。但從理論上分析，瓶蓋重量增加會得到尺寸更大的瓶蓋。所以重量對尺寸的影響，取決于重量增加的多少和溫度變化的幅度，因為兩者會進行相互抵消。

3.其他影響瓶蓋尺寸的因素

除了以上分析的設備工藝參數(shù)對于瓶蓋尺寸有影響外，還有其他因素也會對瓶蓋尺寸造成影響，比如色母料、添加劑（如成核劑）、原料特性、模具材質（導熱性）等。

實際生產中，色母對于瓶蓋尺寸的影響較大。相比未加顏色的蓋子，在相同生產工藝下，橙色等顏色蓋的尺寸會更小，而金色、綠色等顏色蓋的尺寸會更大。而成核劑主要是用來控制瓶蓋在冷卻時的結晶情況的。成核劑會加快結晶，使得密度增加，使得體積變小，尺寸變小。

結語    

塑料防盜瓶蓋在飲料中的應用已經越來越廣泛，而注塑和壓塑兩種成型工藝的競爭也趨于白熱化。因此，研發(fā)和制造生產瓶蓋的設備和模具的市場潛力巨大 。要做成高精度、高產量和長壽命的制蓋設備和模具，做好瓶蓋結構和工藝方面的基礎研究工作是非常有必要的。